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Mécanisme échangeur de stylets dans une machine à dessiner automatique.
La présente invention concerne un mécanisme échangeur de stylets d'une machine à dessiner automatique.
Dans le mécanisme classique pour échanger des stylets dans une machine à dessiner automatique illustrée sur la Fig. 4, un porte-instrument d'écriture 2 d'un dispositif de stockage 1 est constitué d'un bras fixe 3 et d'un bras pivotant 4, et un autre porte-instrument d'écriture 6 d'une tête à dessiner 5 est constitué de deux bras fixes supérieur et inférieur 7 et 8 et d'un bras pivotant 9 situé au milieu entre les bras fixes supérieur et inférieur. Ces bras pivotants 4 et 9 sont montés de manière à pivoter autour d'axes perpendiculaires à une face sur laquelle des opérations de dessin sont exécutées, et sont rappelés par des ressorts (non représentés) en contact de pression avec un instrument d'écriture 10 retenu par les bras fixes 3,7 et 8.
Une opération d'échange de stylets ou d'échange d'instruments d'écriture 10 entre le porte-instrument d'écriture 2 du dispositif de stockage 1 et le porte-instrument d'écriture 6 de la tête à dessiner 5 est effectuée automatiquement par des mouvements de va-et-vient de la tête à dessiner 5 vers et depuis le porte-instrument d'écriture 2 dans le sens d'une flèche indiquée sur la Fig. 4. Un principe de l'échange de stylets automatique classique est connu en détail, par exemple, par la demande de brevet japonais publiée nO 2-63080.
Il convient de noter que la fonction de support d'un instrument d'écriture est exécutée au niveau du porte-instrument d'écriture de la tête à dessiner connue par un support en trois points formé de bras fixes et d'un bras pivotant 39. Cela étant, l'instrument d'écriture supporté dans la tête à dessiner 5 par les bras fixes et un bras pivotant est instable et non fixé. Il est nécessaire d'augmenter la force du ressort prévu pour le bras pivotant
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39 afin de maintenir l'instrument d'écriture de manière stable.
Cependant, lorsqu'un ressort puissant est utilisé pour le bras pivotant de la machine à dessiner automatique classique du type à table plate illustré sur la Fig. 5, le bras pivotant 39 de la tête à dessiner 34 exerce une forte pression sur l'instrument d'écriture 38 et le soumet à une forte friction lorsque la tête à dessiner 34 est sur le point de prendre l'instrument d'écriture 38 retenu par le bras fixe 36 et le bras pivotant 37, respectivement, du dispositif de stockage 35, créant un risque d'endommagement de l'instrument d'écriture 38. De plus, il y a risque de déformation du bras fixe 36 du dispositif de stockage 35 sous l'effet d'une forte pression du bras pivotant 39 de la tête à dessiner 34.
Dans la machine à dessiner automatique classique d'un type à déplacement du papier dans lequel des instruments d'écriture 43 sont échangés entre un dispositif de stockage du type à carrousel 41 et une tête à dessiner 40 telle que représentée sur les Fig. 6 (A) et (B), avant que le bras pivotant 42 de la tête à dessiner 40 équipé d'un puissant ressort agrippe l'instrument d'écriture 43 placé sur le dispositif de stockage 41 en vue de procéder à l'échange d'instrument d'écriture, l'instrument d'écriture 43 est soumis à une forte pression due à une force de mouvement de la tête à dessiner 40, comme illustré en particulier sur la Fig. 6 (B), provoquant, d'une manière désavantageuse, une rotation non intentionnelle ou un déplacement du dispositif de stockage 41 à partir de sa position d'arrêt.
L'invention a pour but général de procurer un mécanisme échangeur de stylets d'une machine à dessiner automatique qui permette de rendre stable ou fiable le maintien de l'instrument d'écriture au moyen d'un bras pivotant d'une tête à dessiner, et certain et efficace l'échange des instruments d'écriture entre la tête à dessiner et un dispositif de stockage.
L'invention a également pour but de procurer un
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mécanisme échangeur de stylets d'une machine à dessiner automatique qui permette d'éviter que des instruments d'écriture soient endommagés, que le bras fixe du dispositif de stockage soit déformé et que la position de rotation d'un dispositif de stockage à carrousel soit décalée lorsque des instruments d'écriture ou stylets sont échangés entre la tête à dessiner et le dispositif de stockage, même lorsqu'une force du ressort du bras pivotant de la tête à dessiner, force qui maintient l'instrument d'écriture, est choisie puissante. suivant l'invention, le porte-instrument d'écriture de la machine à dessiner est formé par un bras fixe et un bras pivotant et le porte-instrument d'écriture de la tête à dessiner est formé par un bras fixe et deux bras pivotants.
Un bras saillant est fixé à un des deux bras pivotants de la tête à dessiner et un organe fixe de la machine à dessiner est implanté dans le trajet du bras saillant. Pendant que les instruments d'écriture ou stylets sont échangés entre un dispositif de stockage et la tête à dessiner, la tête à dessiner se rapproche du porte-instrument d'écriture, à une position prédéterminée sélectionnée par le dispositif de stockage, dans laquelle le bras saillant heurte l'organe fixe. Le bras pivotant pourvu du bras saillant s'ouvre ensuite vers l'extérieur sous l'effet d'une force de mouvement de la tête à dessiner qui s'oppose à une force de rappel puissante exercée sur le bras pivotant.
Lorsque la tête à dessiner se déplace et recule à partir du dispositif de stockage, le bras pivotant se ferme vers l'intérieur dans le sens de la force de rappel.
Un autre bras pivotant de la tête à dessiner et le bras correspondant du dispositif de stockage s'engagent mutuellement et se dégagent l'un de l'autre lorsque la tête à dessiner est déplacée en va-et-vient par rapport au dispositif de stockage, comme indiqué par une flèche sur la Fig. 1. Par conséquent, il convient de noter que les instruments d'écriture sont automatiquement échangés entre
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le porte-instrument d'écriture de la tête à dessiner et un autre porte-instrument d'écriture du dispositif de stockage.
Bien entendu, le bras pivotant du mécanisme échangeur de stylets conforme à l'invention est équipé du bras saillant et d'un puissant ressort de retenue d'instrument d'écriture qui intervient pour solliciter le bras pivotant vers l'intérieur, et ce bras pivotant est placé dans une position située plus bas que l'autre bras pivotant séparé d'une face de la feuille de papier. En raison de l'agencement particulier des deux bras pivotants, il est possible que le porte-instrument d'écriture de la tête à dessiner maintienne de manière stable l'instrument d'écriture qui est soumis à la pression ou à l'effet de la feuille de papier pendant le dessin.
Des constructions du mécanisme échangeur de stylets des formes d'exécution conformes à la présente invention seront expliquées ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective explicative de la machine à dessiner automatique selon une première forme d'exécution de l'invention ; la Fig. 2 est une vue en plan explicative du mécanisme échangeur de stylets de la machine à dessiner automatique ; la Fig. 3 est une vue en perspective explicative de la machine à dessiner automatique selon une seconde forme d'exécution ; la Fig. 4 est une vue en perspective explicative de la machine à dessiner automatique classique ; la Fig. 5 est une vue en plan explicative du mécanisme échangeur de stylets classique, et la Fig. 6 est une autre vue en plan du mécanisme échangeur de stylets classique.
Comme le montre la Fig. 1, la tête à dessiner 11 de la machine à dessiner automatique du type à table plane est fixée de manière à se déplacer le long d'un rail Y (non représenté).
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Le rail Y est monté sur la machine à dessiner de manière à se déplacer dans le sens de l'axe des X, en parallèle avec une table de montage (non représentée) fixée à la machine à dessiner.
La tête à dessiner 11 est construite de manière à se déplacer vers n'importe quelle position sur la table de montage par une opération combinée de déplacement du rail Y de la tête à dessiner 11 dans le sens de l'axe des X et de déplacement de la tête à dessiner 11 sur le rail Y dans le sens de l'axe des Y.
La tête à dessiner 11 contient un mécanisme d'entraînement en élévation constitué d'une bobine mobile connue et d'autres pièces nécessaires. Deux bras fixes 12 et 13 sont placés et fixés en un endroit supérieur et un endroit inférieur d'une face latérale d'un élévateur (non représenté) relié au mécanisme d'entraînement en élévation.
Le bras fixe supérieur 12 comporte une rainure 12a ménagée de manière à recevoir à coulissement une partie d'une bague ou d'un collet de l'instrument d'écriture 10 et à limiter ou empêcher tout déplacement vertical de l'instrument d'écriture 10.
Sur une autre face latérale de l'élévateur sont prévus deux bras pivotants 14 et 15. Le bras 14, comme le montre la Fig. 1, est placé au milieu par rapport aux bras fixes 12 et 13, et le bras 15 est placé en face du bras fixe 13. Ces bras pivotants 14 et 15 sont montés à pivotement par un pivot 16 autour d'un axe perpendiculaire à une face de la table de montage ou une face de dessin.
Ces bras pivotants 14 et 15 ont tendance à pivoter vers les bras fixes 12 et 13 sous la sollicitation de ressorts 17 respectifs. La force de rappel élastique du bras pivotant inférieur 15 est plus puissante que celle du bras pivotant supérieur 14. La force de rappel élastique appliquée au bras pivotant 15 est déterminée pour être suffisante pour maintenir de manière stable l'instrument d'écriture 10 sans que cet instrument d'écriture 10 ainsi maintenu puisse s'écarter de sa position sous l'effet d'une
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force extérieure.
Une extrémité du bras saillant 18 est fixée à une partie d'extrémité du bras pivotant 15, cette partie étant montée à pivotement par le pivot 16 et le bras saillant 18 s'étendant dans un plan parallèle à la table de montage vers l'extérieur du bras pivotant 15, en substance à 90 par rapport au bras pivotant 15.
Le porte-instrument d'écriture 23 est formé par les bras fixes 12 et 13 et les bras pivotants 14 et 15.
Le dispositif de stockage 19 est placé d'un côté de la table de montage dans le sens de déplacement du rail Y ou dans le sens de l'axe des X et comporte une pluralité de porte-instruments d'écriture 22 connus constitués d'un bras fixe 20 et d'un bras pivotant 21, les porte-instruments étant installés sur le dispositif de stockage 19 à des intervalles réguliers les uns des autres.
Chaque porte-instrument d'écriture 22 s'ouvre vers le trajet du rail Y. Lorsque le rail Y se déplace dans le sens de l'axe des X, le porte-instrument d'écriture 23 de la tête à dessiner 11 peut se déplacer vers une position située en face du porte-instrument d'écriture 22 souhaité sur la ligne de l'axe des Y.
La tête à dessiner 11 se déplace ou avance à partir de sa position d'attente prédéterminée faisant face à un porte-instrument d'écriture 22 sélectionné, illustré sur la Fig. 1, le long de l'axe des Y, vers une autre position fonctionnelle sur le rail Y, dans laquelle le porte-instrument d'écriture 23 est introduit dans un espace ouvert du porte-instrument d'écriture 22. La tête à dessiner 11 recule ensuite vers sa position d'attente décrite plus haut de sorte qu'un instrument d'écriture 10 peut être automatiquement échangé entre le porte-instrument d'écriture 23 de la tête à dessiner 11 et un autre porte-instrument d'écriture 22 du dispositif de stockage 19 sélectionné.
Un organe fixe 24 est monté sur le dispositif de stockage 19 attaché à la machine à dessiner, pour chaque porte-instrument d'écriture 22, et est placé dans le trajet
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du bras saillant 18 pendant l'opération d'échange des instruments d'écriture.
Une extrémité de base du bras pivotant 21 est articulée au dispositif de stockage 19 de manière à pivoter autour d'un axe 33 perpendiculaire à la table de montage. Le bras pivotant 21 est rappelé au moyen d'un ressort 25 de manière à amener une extrémité supérieure du bras pivotant 21 à se rapprocher davantage du bras fixe 20.
Lorsque la tête à dessiner 11 arrive à proximité du porte-instrument d'écriture 22 du dispositif de stockage 19, les bras fixes 12 et 13 de la tête à dessiner 11 et le bras fixe 20 du dispositif de stockage 19 se croisent et n'entrent pas en collision l'un avec l'autre, parce qu'une différence de hauteur est prévue entre les positions du bras fixe 20 et de la paire de bras fixes 12 et 13.
Le fonctionnement du mécanisme échangeur de stylets de la machine à dessiner selon la première forme d'exécution de l'invention sera expliqué ci-après.
L'instrument d'écriture 10 maintenu par deux bras fixes 12 et 13 et par une paire de bras pivotants 14 et 15, respectivement de la tête à dessiner 11, s'ajuste par l'intermédiaire de son collet dans la rainure 12a ménagée dans le bras fixe 12. Par conséquent, l'instrument d'écriture 10 est sollicité en deux points de sa surface périphérique par deux bras pivotants 14 et 15, et en conséquence la surface périphérique opposée de l'instrument d'écriture 10 est pressée contre les bras fixes 12 et 13.
Il convient donc de noter que l'instrument d'écriture 10 est maintenu fermement par quatre points de support des bras fixes 12 et 13 et des bras pivotants 14 et 15 et, en outre, par une force de rappel élastique puissante du bras pivotant 15.
Lorsque le porte-instrument d'écriture 23 de la tête à dessiner 11 est maintenu dans l'état dans lequel il porte l'instrument d'écriture 10 et lorsque, comme le montre la Fig. 1, le porte-instrument d'écriture 23 se déplace de la position d'attente prédéterminée vers une position
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d'échange de stylets prédéterminée en direction du porte-instrument d'écriture 22 sélectionné du dispositif de stockage 19 le long de l'axe des Y, comme indiqué par une flèche, le bras pivotant 21 pénètre dans un espace intérieur du bras pivotant 14 de la tête 11, le bras pivotant 14 est repoussé vers l'extérieur à l'encontre de la sollicitation du ressort 17, le bras saillant 18 heurte l'organe fixe 24 et, par conséquent, le bras pivotant 15 est repoussé vers l'extérieur à l'encontre de la sollicitation du ressort 17.
Le fait que les bras pivotants 14 et 15 sont repoussés vers l'extérieur élimine la force de maintien de l'instrument d'écriture exercée par les bras fixes 12 et 13 et les bras pivotants 14 et 15 et l'instrument d'écriture 10 est alors maintenu par le bras fixe 20 et le bras pivotant 21 du dispositif de stockage 19.
Ensuite, lorsque la tête à dessiner 11 recule vers la position d'attente prédéterminée ou se déplace dans le sens opposé à celui de la flèche représentée et est écartée du dispositif de stockage 19, l'instrument d'écriture 10 est abandonné dans son état de maintien par le porte-instrument d'écriture 22 du dispositif de stockage 19 et le porte-instrument d'écriture 23 de la tête à dessiner 11 reste dans son état dépourvu d'instrument d'écriture 10.
Lorsque la tête à dessiner 11 dépourvue d'instrument d'écriture 10, comme illustré sur la Fig. 2, se déplace vers le porte-instrument d'écriture 22 du dispositif de stockage 19 comportant l'instrument d'écriture 10, le bras pivotant 14 de la tête à dessiner 11 se déplace vers sa position d'échange de stylets et pénètre dans l'espace intérieur du bras pivotant 21 du porte-instrument d'écriture 22, en opposition à l'opération décrite plus haut, et repousse le bras pivotant 21 vers l'extérieur afin d'éliminer une force de maintien d'instrument d'écriture du bras fixe 20 et du bras pivotant 21. L'instrument d'écriture 10 dans le porte-instrument d'écriture 22 est alors maintenu par les bras fixes 12 et 13 et le bras pivotant 14.
La tête
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à dessiner 11 en reculant transfère l'instrument d'écriture 10 du dispositif de stockage 19 à la tête à dessiner 11 et l'instrument d'écriture 10 est maintenu dans celle-ci.
Lorsque le bras pivotant 15 de la tête à dessiner 11 parvient à proximité du dispositif de stockage 19, le bras pivotant 15 est repoussé vers l'extérieur à un endroit situé devant la position d'échange de stylets par l'organe fixe 24, donc avant toute collision d'une extrémité antérieure du bras pivotant 15 et de l'instrument d'écriture 10 maintenu par le dispositif de stockage 19.
Le mécanisme échangeur de stylets, conformément à la seconde forme d'exécution de la présente invention, peut être appliqué à un dispositif de stockage du type rotatif 26 et au dispositif de stockage 11 d'une machine à dessiner automatique du type à feuilles en mouvement illustré sur la Fig. 3.
Il ressort de la Fig. 3 que le dispositif de stockage du type rotatif 26 ou carrousel relié de façon détachable à un arbre de sortie d'un moteur installé sur la machine à dessiner 27, comporte plusieurs porte-instruments d'écriture 28 disposés autour de la circonférence du carrousel rond 26 à des intervalles réguliers.
Les porte-instruments d'écriture 28 sont constitués chacun d'un bras fixe 20 et d'un bras pivotant 21. Le principe de construction du porte-instrument d'écriture 28 est en substance le même que celui du porte-instrument d'écriture 22 représenté sur la Fig. 1.
Un rouleau de dessin 30 est monté à rotation dans une fente d'une platine 29 (plaque de montage de feuille).
Un rail Y (non représenté) de la machine à dessiner 27 est placé au-dessus du rouleau de dessin 30, parallèlement à ce rouleau de dessin 30.
Le rail Y porte la tête à dessiner 11 qui est installée de façon mobile sur ce rail.
La tête à dessiner 11 est reliée à une courroie d'acier 31 en prise avec un moteur Y. Une feuille de papier placée sur la platine 29 est prise en sandwich entre un
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rouleau presseur et un rouleau d'entraînement relié à un moteur X, une rotation réversible ou à va-et-vient du rouleau d'entraînement déplaçant la feuille de papier sur la platine dans un sens perpendiculaire ou à angle droit (axe des X) par rapport à la direction longitudinale du rail Y ou du rouleau de dessin 30.
La construction du porte-instrument d'écriture 32 de la tête à dessiner 11 est en substance identique à celle du porte-instrument d'écriture 23 illustré sur la Fig. 1.
On peut noter une légère différence par rapport à la forme d'exécution de la Fig. 1, dans laquelle le bras saillant 18 est en effet attaché au bras pivotant inférieur 15. Au contraire, dans la seconde forme d'exécution illustrée sur la Fig. 3, le bras saillant 18 est attaché au bras pivotant supérieur 14.
Par conséquent, l'organe fixe 24 est monté en un endroit de la machine à dessiner 27 tel qu'il soit opposé au bras saillant 18 de la seconde forme d'exécution.
Un dessin prédéterminé ou souhaité est tracé sur la feuille de papier par un mouvement de va-et-vient de la tête à dessiner 11, dans le sens de l'axe des Y le long du rail Y, un mouvement de va-et-vient de la feuille de papier dans le sens de l'axe des X le long de la platine 29, et un mouvement d'élévation et d'abaissement du corps d'élévateur de la tête à dessiner 11. Pendant une opération de dessin, une pointe de l'instrument d'écriture 10 maintenu par la tête à dessiner 11 vient en contact avec la feuille sur le rouleau de dessin 30 et s'écarte de celle-ci et, en outre, l'instrument d'écriture 10 se déplace dans les sens des axes des X et des Y par rapport à la feuille de papier.
L'organe fixe 24 peut entrer en collision avec le bras saillant 18 de la tête à dessiner 11, au cours d'une opération d'échange des instruments d'écriture 10 entre la tête à dessiner 11 et le dispositif de stockage 26, lorsque la tête à dessiner 11 parvient à proximité du porte-instrument d'écriture 28 du dispositif de stockage 26.
Etant donné que le dispositif de stockage 26 de
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la machine à dessiner automatique du type à entraînement de feuille est du type rotatif, il n'est pas nécessaire d'installer un organe fixe 24 à chaque porte-instrument d'écriture 28 du dispositif de stockage 26. Il suffit d'installer un organe fixe 24 sur un côté fixe de la machine à dessiner.
Selon la seconde forme d'exécution de la présente invention, un côté ouvert du porte-instrument d'écriture 28 souhaité est formé face au porte-instrument d'écriture 32 de la tête à dessiner 11 dans la direction de l'axe des Y. Lorsque la tête à dessiner 11 parvient à proximité du porte-instrument d'écriture 28 du dispositif de stockage 26 sélectionné et est séparée de celui-ci, il est possible, comme mentionné plus haut, d'échanger en toute sécurité des instruments d'écriture 10 ou des stylets de la machine à dessiner entre le porte-instrument d'écriture 32 de la tête à dessiner 11 et un autre porte-instrument d'écriture 28 du dispositif de stockage 26.
Cette opération d'échange d'instruments d'écriture de la seconde forme d'exécution est identique à celle de la machine à dessiner automatique du type à table plate de la première forme d'exécution.
Selon la machine à dessiner automatique du type à entraînement de feuille de la seconde forme d'exécution, seul le bras pivotant 21 et un bras pivotant 15 correspondant au premier bras 21 sont opérationnels et non ceux de la construction dans laquelle deux paires de bras pivotants du dispositif de stockage rotatif 26 et de la tête à dessiner 11 s'engagent mutuellement pour ouvrir et fermer les bras pivotants. Par conséquent, il est avantageux de rendre faible la charge d'un moteur (non représenté) destiné à maintenir le dispositif de stockage rotatif stable 26.
En outre, dans les formes d'exécution de la présente invention, le système de porte-instrument d'écriture de la tête à dessiner 11 n'est pas limité à un système à quatre bras, mais il est possible d'utiliser un système à trois bras comprenant un bras fixe et deux bras
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pivotants, les bras pivotants respectifs étant placés en opposition à un endroit supérieur et un endroit inférieur.